DE2825884B2

DE2825884B2 - Metalleffekt-Lackierverfahren

Info

Publication number: DE2825884B2
Application number: DE2825884A
Authority: DE
Inventors: Yoshio Hiratsuka Kanagawa Imazaki (Japan)
Original assignee: Kansai Paint Co Ltd
Current assignee: Kansai Paint Co Ltd
Priority date: 1977-06-14
Filing date: 1978-06-13
Publication date: 1980-08-07
Also published as: DE2825884A1; US4220675A; JPS544934A; CA1109343A; GB1597878A; JPS6044027B2; FR2394591B1; FR2394591A1; IT7849818A0; IT1105724B

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Metalleffekt-Lackierverfahren, das heißt ein Verfahren, mit dem Substrate mit einer Metalleffektlackschicht, das heißt einer Lackschicht mit metallischem Aussehen, versehen werden gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs, mit dem Anstrichfilme oder Beschichtungsfilme erhalten werden, die ein ausgezeichnetes Aussehen der Oberfläche, insbesondere im Hinblick auf die Glätte und den Metalleffekt, zeigen.

In jüngster Zeit wurden in großem Umfang lösungsmittelfreie pulverförmige Anstrichmittel oder Pulverlacke verwendet. Sie haben sich schnell verbreitet, da sie aus Gründen der geringeren Umweltverschmutzung von Vorteil sind. Für das Auftragen von pulverförmigen Anstrichmitteln wird im allgemeinen das elektrostatische Spritzverfahren angewandt, mit dem es möglich ist, mit Hilfe eines einzigen Auftragvorgangs dicke Beschichtungen von mehr als 50 μιη auszubilden. Weiterhin ist die Rückgewinnung der verstreuten Beschichtungspulverrückstände einfach, so daß die Materialverluste niedrig gehalten werden können, wodurch sich wirtschaftliche Vorteile ergeben.

Wenn das pulverförmige Anstrichmittel ein Metallpulver oder sowohl ein Metallpulver als auch ein färbendes Pigment enthält, ist es jedoch ziemlich schwierig, mit Hilfe des elektrostatischen Spritzlackierverfahrens ein metallisches Aussehen zu erreichen, das dem entspricht, das man mit herkömmlichen lösungsmittelhaltigen Metalleffektlacken erzielt, da sich die Intensität der elektrischen Ladung des Metallpulvers von dem des filmbildenden Bestandteils des Harzes oder filmbildenden Harzbestandteils unterscheidet und die Schmelzviskosität des pulverförmigen Anstrichmittels hoch ist, wodurch sich eine schlechte Orientierung des Metallpulvers ergibt. Daher hat sich die Anwendung pulverförmiger Metalleffektlacke, die durch elektrostatisches Spritzen aufgebracht werden, in der industriellen

Praxis nicht durchsetzen können.

Wenn man nun zunächst ein herkömmliches lösungsmittelhaltiges Anstrichmittel auf der Grundlage eines hitzehärtbaren Harzes, das ein Metallpulver enthält, auf das Substrat aufbringt und dann das behandelte Substrat mit einem transparenten hitzehärtbaren Anstrichmittel beschichtet und anschließend beide Schichten härtet, d. h. ein Doppelbeschichtungs-Einfacheinbrenn-System anwendet, ergeben sich eine Reihe von Oberflächenfehlern, wie Narben (Bildung kleinster Löcher durch Lösungsmitteleinwirkung, Kraterbildung u. dgl, welche Einwirkungen nachfolgend als »Narben« oder »Narbenbildung« bezeichnet werden [gushing]), durch schlechtes Verlaufen verursachte Oberflächenrauhigkeiten, Ungleichmäßigkeiten des Metalleffekts und geringer Glanz. Von diesen Oberflächenfehlern wird angenommen, daß sie als Nebenprodukt der thermischen Härtungsreaktion durch das Lösungsmittel verursacht werden, das über das lösungsmittelhaltige hitzehärtbare

.'<> Anstrichmittel eingebracht wird und in dem Anstrichfilm enthalten ist. Daher hat sich ein Doppelbeschichtungs-Einfacheinbrenn-System unter Anwendung solcher Anstrichmittelmaterialien in der industriellen

, Praxis nicht durchsetzen können.

·!■"> Es sind bereits eine Reihe von Methoden in der Literatur beschrieben worden, auf die im folgenden näher eingegangen wird.

Nach der in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 51-87 545 (1976) beschriebenen Methode wird zunächst

i» eine Grundschicht auf der Basis eines Aluminiumpulver enthaltenden wäßrigen Anstrichmittels aufgebracht und dann während 10 Minuten bei 107⁰C gehärtet. Dann wird ein pulverförmiger Acrylharzklarlack aufgetragen und während 25 Minuten bei 177°C eingebrannt,

!> wodurch man eine Anstrichschicht mit gutem metallischem Aussehen erhält. Als wäßriges Anstrichmittel wird ein Acrylharzmaterial verwendet, das mit einem bestimmten Melaminharz (Hexakis-methoxymethylmelamin) gehärtet wird, während als pulverförmiger

·"· Klarlack ein funktionell Glycidylgruppen aufweisendes Acrylharz eingesetzt wird, das mit Hilfe einer zweibasigen Säure gehärtet wird. Dieses Verfahren beruht somit auf einem Doppelbeschichtungs-Doppeleinbrenn-Syslem und verwendet einen anderen Alkohol

■)"> zum Modifizieren des Melaminharzes, so daß sich dieses Verfahren von dem vorliegenden unterscheidet.

Nach der in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 51-1 15 545 (1976) beschriebenen Methode wird das Substratmaterial zunächst entfettet und dann einer

^r><> Phosphatierungsbehandlung unterworfen. Anschließend wird das Substrat durch elektrophoretische Beschichtung mit einer Korrosionsschutzgrundierung und einer als Zwischenbeschichtungsmaterial dienenden Deckschicht versehen. Anschließend wird ein Alumini-

^r>"> umpulver enthaltendes Harzanstrichmittel in Form einer nichtwäßrigen Dispersion (Grundschicht) aufgetragen und während vier Minuten bei Raumtemperatur stehengelassen. Anschließend wird ein klares pulverförmiges Acrylharzanstrichmittel aufgetragen und wäh-

wi rend 20 Minuten bei 180⁰C eingebrannt, wodurch man einen Anstrichmittelfilm mit gutem Metalleffekt erhält. Das bei diesem Verfahren in Form einer nichtwäßrigen Dispersion angewandte Harzanstrichmittel ist ein Acrylharzmaterial, das als härtbaren Bestandteil ein

h^r) butyliertes Melaminharz enthält, während das pulverförmige Anstrichmittel als wesentlichen Bestandteil ein Acrylharz mit funktionellen Glycidylgruppen enthält, das mit Hilfe einer zweibasigen Säure gehärtet wird.

In der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 51-1 17 733 (1976) ist ein ähnliches Verfahren wie das in der JA-OS 51-1 15 545 beschriebene angegeben, mit dem Unterschied, daß das verwendete pulverförmige Acrylharzanstrichmittel eine geringe Menge eines färbenden Pigments enthält

Nach dem Verfahren der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 51-130 439 (1976) wird zunächst ein ein Metallpulver enthaltendes Anstrichmittel (Gründschicht), das in Wasser löslich und/oder in Wasser dispergierbar ist, ausgetragen, worauf ein pulverförmiges Acrylharz- oder Polyester-Anstrichmittel aufgebracht wird (das klar ist und eine geringe Menge eines färbenden Pigments enthalten kann). Anschließend werden beide Anstrichmittelfilme gleichzeitig unter Bildung eines Anstrichs mit gutem metallischem Aussehen gehärtet. Bei diesem Verfahren wird das in Wasser lösliche oder in Wasser dispergierbare Acrylharz oder Polyesterharz der Grundschicht mit Hilfe eines wasserlöslichen oder in Wasser dispergierbaren Melaminharzes, Benzoguanaminharzes oder Harnstoffharzes gehärtet.

In der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 52-69 446 (vom 9. Juni 1977) ist ein Metalleffekt-Lackierverfahren beschrieben, gemäß dem ein Metalipulver enthaltendes hitzehärtbares Anstrichmittel des Lösungsmitteltyps auf ein Substratmaterial aufgebracht wird, worauf der Gehalt des Anstrichmittelfilms an flüchtigen Materialien durch Erhitzen während 10 Minuten auf 170° C auf 6 Gew.-% oder weniger gebracht wird. Dann wird ein pulverförmiges, transparentes hitzehärtbares Anstrichmittel aufgebracht, wonach beide Anstrichmittelfilme gleichzeitig durch Einbrennen gehärtet werden, wodurch man einen fertigen Anstrichfilm mit gutem metallischen Aussehen erhält. Das Verfahren dieser Literaturstelle war somit im wesentlichen das gleiche Verfahren wie das Doppelbeschichtungs-Doppeleinbrenn-System.

Die in den oben angegebenen Literaturstcllen beschriebenen Verfahren besitzen jedoch eine Reihe von Nachteilen. Beispielsweise sind die JA-OSen 51-87 545 und 52-69 446 auf Doppelbeschichtungs-Doppeleinbrenn-Systeme gerichtet, mit welchen Systemen es nicht gelingt, Staubteilchen und ähnliche Teilchen von dem Anstrichmittelfilm der Grundschicht fernzuhalten, da vor dem Aufbringen der Deckschicht ein Einbrennvorgang durchgeführt werden muß. Demzufolge zeigt der letztendlich gebildete fertige Anstrich häufig eine schlechte Qualität. Weiterhin muß man bei den Methoden der japanischen Offenlegungsschriften Nr. 51-1 15 545, 51-1 17 733 und 51-1 30 439 auf die Eigenschaften des Deckschichtharzes zurückgreifen, um die Narbenbildung zu vermeiden. Daher sind diese herkömmlichen Verfahren dadurch von Nachteil, daß die für diese Verfahren zu verwendenden Harze unter Berücksichtigung ihrer Witterungsbeständigkeit stark eingeschränkt sind.

Aus der DE-OS 25 57 434 ist ein Verfahren zum Überziehen eines Substrats mit verschiedenen Schichten von Überzugsmaterial bekannt, gemäß dem das Substrat zunächst mit einer ersten Schicht aus einem hitzehärtbaren Überzugsmaterial beschichtet wird, das eine wäßrige Feststoffdispersion darstellt, die ein hitzehärtbares Anstrichbindemittel enthält, bei dem es sich um ein Acrylharzgemisch handelt, das ein carboxyfunktionelles Acrylcopolymeres und ein Emulsionspolymeres mit Carboxyfunktionalität und/oder Hydroxyfunktionaiität enthält, das in der wäßrigen

Lösung im wesentlichen unlöslich ist, ein bestimmtes Molekulargewicht und eine bestimmte Glasumwandlungstemperatur aufweist Anschließend wird das in dieser Weise beschichtete Substrat mit einem zweiten Überzugsmaterial beschichtet, das_ in seiner Zusammensetzung dem Material des ersten Überzugs sehr ähnlich ist, worauf die beiden Überzugsmaterielien ausgehärtet werden. Dabei enthalten die hitzehärtbaren Überzugsmaterialien ein Aminharz als Vernetzungsmittel für die Acrylharzbindemittel. Dieses Vernetzungsmittel kann ein modifiziertes Melamin-Formaldehyd-Harz oder ein Harnstoff-Formaldehyd-Harz sein. Auch diese Verfahrensweise führt nur zu Lackierungen mit nicht voll befriedigender Qualität.

Aus der DE-OS 25 57 487 ist weiterhin ein Verfahren zum Überziehen von Substraten bekannt, bei dem als hitzehärtbares Anstrichbindemittel die Produkte verwendet werden, die auch in der DE-OS 25 57 434 beschrieben sind. Die offenbarte Verfahrensweise besteht darin, zur Ausbildung einer ersten Überzugsschicht ein Überzugsmaterial auf ein Substrat aufzutragen, das aufgetragene Überzugsmaterial bei einer Temperatur von etwa 93 bis 177° C während 5 bis 15 Minuten einzubrennen, um eine teilweise Härtung zu erreichen, und dann ein epoxyfunktionelles Acrylcopolymeres unter Ausbildung einer zweiten Überzugsschicht aufzutragen, das als Vernetzungsmittel eine Dicarbonsäure und/oder ein Dicarbonsäureanhydrid enthält, worauf die aufgetragenen Überzugsschichten gemeinsam vollständig ausgehärtet werden. Es handelt sich somit bei diesem Verfahren um ein Doppelbeschichtungs-Doppeleinbrenn-Verfahren, bei dem zwei Einbrennvorgänge durchgeführt werden müssen. Darüber hinaus führt auch dieses Verfahren nicht zu hochwertigen Metalleffekt-Lackierungen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, ein verbessertes Metalleffekt-Lackierverfahren anzugeben, mit dem es gelingt, in einfacher Weise Metalleffekt-Lackschichten zu bilden, die frei von Oberflächenfehlern, wie Narben, Oberflächenrauhigkeit, Ungleichmäßigkeit des metallischen Aussehens und dergleichen sind, die ein gutes Aussehen, einen hervorragenden Metalleffekt, einen guten Glanz, eine angemessene Filmschichtdicke und dergleichen besitzen und die ohne Schwierigkeiten und mit geringen Kosten gebildet werden können. Es wurde nunmehr gefunden, daß man die angesprochenen Probleme unter Anwendung eines Doppelbeschichtungs-Einfacheinbrenn-Systems lösen kann, indem man ein Metallpulver enthaltendes flüssiges hitzehärtbares Anstrichmittel mit einem transparenten, hitzehärtbaren pulverförmigen Anstrichmittel kombiniert, wobei das flüssige hitzehärtbare Anstrichmittel oder Anstrichmaterial als Vernetzungsmittel ein Melamin-Formaldehyd-Harz enthält, das mit einer bestimmten Monohydroxyverbindung modifiziert worden ist.

Gegenstand der Erfindung ist daher das Metalleffekt-Lackierverfahren gemäß Patentanspruch.

Das erfindungsgemäße Verfahren besteht nun darin, ein flüssiges hitzehärtbares Anstrichmittel oder Beschichtungsmaterial (im folgenden auch als »Grundschicht« bezeichnet) auf ein Substrat aufzubringen und dann ein transparentes, hitzehärtbares pulverförmiges Anstrichmittel oder einen transparenten, hitzehärtbaren Pulverlack (im folgenden auch als »Deckschicht« bezeichnet) auf die in der obigen Weise beschichtete Oberfläche aufzutragen und die beiden Anstrichmittelfiime einzubrennen, um sie gieiLM/.eiiig auS/.uliäiicii.

Dabei wird als flüssiges Anstrichmittel oder Beschichtungsmaterial ein Material verwendet, das als filmbildenden Bestandteil ein hitzehärtbares Harz und ein dem gebildeten Anstrich das metallische Aussehen verleihendes Pigment enthält, wobei der hitzehärtbare Harzbestandteil als Vernetzungsmittel ein Melamin-Formaldehyd-Harz enthält, das mit einer Monohydroxyverbindung modifiziert worden ist, die einen Siedepunkt im Bereich von 150 bis 250° C bei 0,98 bar aufweist

Mit Hilfe dieses Verfahrens erhält man einen Anstrichfilm, der frei von Oberflächenfehlern, wie Kratern, kleinsten Löchern und dergleichen ist und ein ausgezeichnetes Aussehen sowie einen hervorragenden Metalleffekt und einen hohen Glanz besitzt

Das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt somit zwei Beschichtungsstufen und eine Einbrennstufe und wird im folgenden auch als »Doppelbeschichtungs-Einfacheinbrenn-System« bezeichnet

Die Monohydroxyverbindungen, die dazu verwendet werden, das erfindungsgemäß verwendete Melamin-Formaldehyd-Harz zu modifizieren, sind aliphatische einwertige Alkohole, aromatische einwertige Alkohole, alicyclische einwertige Alkohole, Glykolmonoalkyläther und Glykolmonoalkylester, die jeweils einen Siedepunkt im Bereich von 150 bis 250⁰C bei 0,98 bar besitzen. Beispiele für typische Monohydroxyverbindungen dieser Art sind im folgenden angegeben:

Siedepunkt (⁰C) bei 0,98 bar

1-Hexanol (oder n-Hexanol) 158

Cyclohexanol 161

1-Heptanol 177

2-Heptanol 160

3-Heptaiiol 156

Benzylalkohol 205

Methylcyclohexanol (O) 165

1-n-Octanol 195

2-n-Octanol 178

2-Äthylhexanol 183

Phenylmethylcarbinol 204

1-Nonanol 214

2-Nonanol 198

a.a.S-Trimethyl-cyclohexanol-1 198

1-Decanol (oder n-Decylalkohol) 232

2-Decanol 217

1-Undecanol 247

2-Undecanol 228

2,6,8-Trimethylnonyl-4-alkohol 225

Äthylenglykol-monobulyläther 171

Äthylenglykol-monohexyläther 208

Äthylenglykol-monooctyläther 228

Äthylenglykol-monophenyläther 240—248

Diäthylenglykol-monomethyläther 193

Diäthylenglykol-monoäthyläther 195 — 202

piäthylenglykol-monobutylälher 230

Äthylenglykol-monoacetat 182

Wenn als Monohydroxyverbindung zum Modifizieren des Melamin-Formaldehyd-Harzes der Grundschicht eine Verbindung mit einem Siedepunkt von weniger als 15O⁰C bei 0,98 bar verwendet wird, folgt das Verdampfen bei der (später erläuterten) Reaktion zwischen den

ίο

funktionellen Gruppen und dem modifizierten Melamin-Formaldehyd-Harz abrupt, wodurch selbst in dem Anstrichfilm der Deckschicht eine Narbenbildung erfolgt wobei auch der Metalleffekt und der Glanz des erhaltenen Anstrichfilms beeinträchtigt werden. Wenn andererseits eine Monohydroxyverbindung mit einem Siedepunkt von mehr als 250⁰C verwendet wird, verringert sich die Härtungsgeschwindigkeit beim Einbrennen, wodurch eine erhebliche Menge der bei der Härtungsreaktion freigesetzten Monohydroxyverbindung nach dem Einbrennen in dem Anstrichfilm verbleibt, wodurch die Härte des erhaltenen Anstrichfilms vermindert wird. Weiterhin verschlechtert sich aufgrund des genannten Effekts die Lösungsmittelbeständigkeit des Anstrichfilms. Wenn Monohydroxyverbindungen mit Siedepunkten im Bereich von 150 bis 250° C verwendet werden, kann das Verdampfen der bei der Härtungsreaktion freigesetzten Monohydroxyverbindung aus dem Anstrichmittelfilm heraus nach außen nach und nach mit angemessener Geschwindigkeit während des Einbrennens nach dem Auftragen der Deckschicht erfolgen. Daher erhält man Metalleffektlackierungen mit den gewünschten Eigenschaften bezüglich des Metalleffekts, des Glanzes und des angenehmen Griffes, ohne daß das Problem der Narbenbildung auftritt.

Bei der allgemeinen Herstellungsweise zur Bildung des modifizierten Melamin-Formaldehyd-Harzes unter Verwendung der oben angesprochenen Monohydroxyverbindungen mit einem Siedepunkt in dem angegebenen Bereich als Modifizierungsmittel besteht die Reaktion der ersten Stufe darin, daß man 2 bis 8 Mol Formaldehyd und 4 bis 15 Mol der Monohydroxyverbindung pro Mol Melamin umsetzt. Man führt die Reaktion beispielsweise während 1,5 bis 3 Stunden bei 80 bis 100⁰C durch. Dann gibt man ein Kohlenwasserstoff lösungsmittel mit niedrigem Siedepunkt, wie n-Hexan, n-Heptan oder Cyclohexan zu dem Reaktionssystem als zusätzliches Entwässerungsmittel zur Förderung der Entwässerungsreaktion zu, wonach man das Kohlenwasserstofflösungsmittel und die überschüssige Monohydroxyverbindung unter vermindertem Druck aus dem Reaktionssystem abzieht.

Bei dieser Reaktion kann man gewünschtenfalls eine Aminoverbindung, die ein an ein Stickstoffatom gebundenes aktives Wasserstoffatom aufweist, beispielsweise eine Triazinverbindung, wie Benzoguanamin und Harnstoff, anstelle des Melamins verwenden. Weiterhin kann man als Formaldehyd eine wäßrige Lösung von Formaldehyd, eine alkoholische Lösung von Formaldehyd, die üblicherweise auch unter der Bezeichnung »Formalin« vertrieben werden, oder Paraformaldehyd verwendet.

Wie oben angegeben, enthält das hitzehärtbare Harz der Grundschicht als Vernetzungsmittel ein modifiziertes Melamin-Formaldehyd-Harz. Das funktioneile oder hitzehärtbare Harz, das mit dem modifizierten Melamin-Formaldehyd-Harz kombiniert wird, kann irgendeines der funktionellen Harze sein, die wie übliche Einbrennlacke oder Einbrenn-Anstrichmittel des Lösungsmitteltyps oder des Dispersionsharztyps verwendet werden, vorausgesetzt, daß sie beim Erhitzen mit dem Melamin-Formaldehyd-Harz reagieren. Beispiele für funktionell Harze dieser Art, die in der erfindungsgemäß aufgebrachten Grundschicht verwendet werden können, sind funktionclle Hydroxylgruppen aufweisende Acrylcopolymerharze in organischen Lösungsmitteln in Form wäßriger Lösungen, in Form nichtwäßriger

Dispersionen oder in Form wäßriger Dispersionen, ggfs. mit Öl oder mit Fettsäuren modifizierte Alkydharze oder Polyesterharze in organischen Lösungsmitteln in Form wäßriger Lösungen oder in Form wäßriger Dispersionen und Epoxidharze in organischer Lösung in Form wäßriger Lösungen oder in Form wäßriger Dispersionen.

Beispiele für Pigmente, die in die erfindungsgemäß aufgebrachte Deckschicht eingebracht werden, um den beschichteten Oberflächen ihr metallisches Aussehen zu verleihen, sind metallische oder nichtmetallische Pigmente in Form feiner Flocken, Schuppen, Plättchen oder Stückchen. Beispiele für solche Pigmente sind Aluminiumpulver (nlättchenförmig oder folienförmig oder nichtplättchenförmig oder nichtfolienförmig), Bronzepulver, Kupferpulver, Glimmerpulver, behandeltes Glimmerpulver (Glimmerpulver, das mit einer dünnen Schicht aus beispielsweise Titanoxid versehen worden ist), und glimmerartiges Eisenoxid. Das Anwendungsverhältnis dieser Pigmente kann im allgemeinen 3 bis 30 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile des hitzehärtbaren Harzes (als feste Bestandteile gerechnet) des filmbildenden Bestandteils betragen.

Neben den Pigmenten, die das metallische Aussehen verleihen, kann man der erfindungsgemäß aufgebrachten Grundschicht auch andere üblicherweise für Anstrichmittel verwendete Bestandteile oder Hilfsstoffe zusetzen, beispielsweise Farbstoffe, eines oder mehrere färbende Pigmente, wie anorganische Pigmente, organische Pigmente und öllösliche Farbstoffe, und andere Additive, wie Dispergiermittel, Härtungsbeschleuniger und Verlaufmittel.

Das Grundschichtmaterial der oben angegebenen Zusammensetzung kann ohne weiteres durch Zugabe und Dispergieren der Pigmente und der anderen Bestandteile unter Anwendung üblicher Verfahrensweisen gebildet werden.

Die erfindungsgemäß aufgebrachte Deckschicht enthält als wesentlichen Bestandteil ein pulverförmiges hitzehärtbares Harz. Wenn es sich bei dem pulverförmigen Harz nicht um ein selbsthärtbares Harz handelt, kann es ein Vernetzungsmittel oder einen Härter enthalten. Weiterhin kann es mit Farbstoffen und anderen Zusätzen vermischt werden. Aus Gründen der physikalischen Eigenschaften und der Witterungsbeständigkeit ist es im allgemeinen bevorzugt, daß das Anstrichmittel überwiegend aus einem hitzehärtbaren Acrylharz oder einem hitzehärtbaren Polyesterharz besteht. Das beanspruchte Verfahren ist jedoch nicht auf ein diese Harze enthaltendes pulverförmiges Anstrichmittel beschränkt.

Bei der Bildung der Deckschicht unter Verwendung beispielsweise eines hitzehärtbaren Acrylharzes verwendet man als funktion«, ies Monomeres ein Vinylmonomeres mit Glycidylgruppen oder Hydroxylgruppen, wie Giycidylmethacrylat, Glydicylacrylat, Hydroxyäthylacrylat oder Hydroxyäthylmethacrylat, und als nichtfunktionelles Monomeres einen Alkylester der Acrylsäure oder der Methacrylsäure oder Styrol. Diese Monomeren werden unter Anwendung an sich bekannter Copolymerisationsverfahren unter Bildung eines Copolymerharzes mit einer Giasübergangstemperatur von 50 bis 80⁰C copolymerisiert Zu diesem Copolymeren gibt man eine Polycarbonsäure, eine blockierte Isocyanatverbindung oder ein modifiziertes Melaminharz als Härtungsmittel und versetzt die Zubereitung gewunschtenfalls mit einem Verlaufmittel und einem die Blasenbildung unterdrückenden Mittel. Dann unterwirft man das Material der üblichen Verfahrensweise zui Bildung eines Pulverlacks, wie beispielsweise der Schritten des Durchmischens, Schmelzens, Verknetens Kühlens, Pulverisierensund Klassierens.

Gewunschtenfalls kann man dem für die erfindungsgemäße Ausbildung der Deckschicht verwendeter Anstrichmittel ein oder mehrere Farbstoffe bzw färbende Mittel zusetzen. Für die Bildung einer transparenten gefärbten Deckschicht kann man ein übliches organisches Pigment, anorganisches Pigment oder einen öllöslichen Farbstoff verwenden, wobei man die Menge des Farbstoffs innerhalb solcher Grenzer hält, daß nach dem Auftragen der Deckschicht auf die Grundschicht das metallische Aussehen der gebildeten Endschicht nicht beeinträchtigt wird.

Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sei im folgenden anhand von Beispielen nähei erläutert.

Man stellt die Viskosität des für die Ausbildung dei Grundschicht verwendeten Anstrichmittels unter Verwendung eines vorbestimmten Verdünnungsmittels au] 10 bis 30 Sekunden ein (wozu man hier und im folgender einen Ford-Becher Nr. 4 anwendet und bei 20⁰C arbeitet). Dann trägt man das Anstrichmittel zui Ausbildung der Grundschicht durch Druckluftspritzer oder durch elektrostatisches Aufspritzen auf die Oberfläche eines Substrats (beispielsweise ein an dei Oberfläche behandeltes Stahlblech, Aluminiumblecr etc.) oder auf ein Substrat auf, das man zuvor mit einei Grundierungsschicht versehen hat, bildet einen Anstrichfilm mit einer Dicke nach dem Trocknen von 10 bis 40 μΐη. Dann läßt man das beschichtete Substrat während 30 Sekunden bis 30 Minuten bei Raumtemperatur stehen oder erhitzt es erforderlichenfalls währenc einiger Minuten auf etwa 100° C. Anschließend trägt man die Deckschicht durch elektrostatisches Beschichten auf das beschichtete Substrat unter Bildung eine; Films auf, der nach dem Einbrennen eine Dicke von 5C bis 150 μΐπ besitzt. Das Einbrennen erfolgt bei einei Temperatur von 150 bis 200°C während 10 bis 4i Minuten, wobei die Anstrichmittelfilme sowohl der Grundschicht als auch der Deckschicht gleichzeitig gehärtet bzw. eingebrannt werden. Auf diese Weise erhält man mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Metalleffekt-Lackschicht von ausgezeichnetei Glätte und hervorragendem metallischem Glanz.

Durch die Anwendung des modifizierten Melamin-Formaldehyd-Harzes als wesentlicher Bestandteil dei erfindungsgemäß aufgebrachten Grundschicht kann da: Aussehen der Metalleffekt-Anstrichschicht des Doppelbeschichtungs-Einfacheinbrenn-System deutlich verbessert werden, ohne daß Fehler, wie Narben, Oberflächenrauhigkeit und Ungleichmäßigkeit des Metalleffekts ir dem Anstrichfilm festzustellen sind, wobei der gebildets Anstrichfilm eine sehr gute Glätte bzw. Glattheit besitzt

Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläute rung der Erfindung.

Beispiel 1

(A) Herstellung der das modifizierte
Meiamin-Formaldehydharz enthaltenden Lösung A

Man beschickt einen mit einem Rührer ausgerüsteter Kolben mit 126 Gewichtsteilen Melamin, 550 Gewichts· teilen einer 37gew.-%igen wäßrigen Formaldehydlösung und 1000 Gewichtsteilen Äthylenglykol-monobu-

tyläther und erhitzt den Kolbeninhalt während zwei Stunden auf 90°C. Dann gibt man 100 Gew.-Teile n-Heptan und 0,3 Gew.-Teile Phthalsäureanhydrid zu dem Reaktionssystem und erhöht die Reaktionstemperatur mit dem Ziel der Entwässerung bis zur Rückflußtemperatur, die man während drei Stunden beibehält. Dann zieht man n-Heptan und den überschüssigen Äthylenglykol-Monobutyläther unter vermindertem Druck ab, bis das System einen Gehalt an nichtflüchtigem Materialien von 50% besitzt. Die gebildete Harzlösung besitzt einen Gehalt an nichtflüchtigen Materialien von 50%, eine Säurezahl von weniger als 1, eine (mit dem Gardner-Blasenviskosimeter) bestimmte Viskosität von F bis G und eine Lackbenzinverträgiichkeit von 10 bis 20.

(B) Herstellung des Grundschichtmaterials A

Als Dispersionsstabilisator verwendet man 210 Gew.-% eines gepfropften Produkts aus Poly-l,2-hydroxystearinsäure und Methacrylsäurecopolymeren in einer Vinylmonomeren-Mischung aus 30 Gew.-% Styrol, 30 Gew.-% Methylmethycrylat, 23 Gew.-% 2-Äthylexylacrylat, 15 Gew.-% Hydroxyäthylacrylat und 2 Gew.-% Acrylsäure, wodurch man eine nichtwäßrige Harzdispersion in n-Heptan erhält. Der Harzgehalt dieser Harzdispersion beträgt 60 Gew.-%, während der Dispersionsgrad 20% beträgt. Unter Anwendung dieser nichtwäßrigen Harzdispersion und der gemäß Stufe A gebildeten Lösung A des modifizierten Melamin-Formaldehyd-Harzes bildet man unter Anwendung der nachstehenden Mengenverhältnisse ein Grundschichtmaterial A mit einem Gehalt an nichtflüchtigen Materialien von 60 Gew.-%, in dem eine ein pulverförmiges Aluminium enthaltende Paste dispergiert ist.

Grundschichtmaterial A	Gewichtsteile
Nichtwäßrige Harzdispersion (in n-Heptan)	125
Lösung A des modifizierten Melamin- Formaldehyd-Harzes	50
Nichtblättriges pulverförmiges Aluminium enthaltende Paste	12
	187

(C) Herstellung des Deckschichtmaterials A

Man beschickt einen mit einem Rührer und einem Rückflußkühler ausgerüsteten Dreihalskolben mit 20 Gew.-Teüen Styrol, 43 Gew.-Teilen Methylmethacrylat, 18 Gewichtsteilen n-Butylacrylat, 3 Gew.-Teilen Äthylacrylat, 13 Gew.-Teilen Glycidylmethacrylat, 3 Gew.-Teilen Hydroxyäthylmethacrylat und 100 Gew.-Teilen Toluol. Dann gibt man 1,5 Gew.-Teile Benzoylperoxid zu dem Kolbeninhalt und erhitzt das Material auf 90 bis 100⁰C. Nachdem man diese Temperatur während drei Stunden aufrechterhalten hat, gibt man weitere zwei Gewichtsteile Benzoylperoxid zu und hält das Reaktionssystem während weiterer vier Stunden bei 90 bis 100° C, wodurch die Copolymerisationsreaktion beendet wird. Dann befestigt man einen Kühler an dem Kolben, um Lösungsmittel aus dem Kolben abzudestillieren, wonach man das Erhitzen bei einer Außentemperatur von 120 bis 140° C unter Rühren fortsetzt, um etwa 60

Gew.-% des Toluols zu entfernen. Anschließend senkt man den Druck in dem Kolben auf 0,267 bar und erhöht die Außentemperatur auf 140 bis 150°C, um das restliche Toluol vollständig zu entfernen. Das in dieser Weise erhaltene Copolymere wird abgekühlt, verfestigt und mit Hilfe einer Mühle zu feinen Teilchen mit einer Teilchengröße von 3,36 mm pulverisiert. Auf diese Weise erhält man das Acrylharzpulver A.

Unter Anwendung dieses Acrylharzpulvers A bildet man unter Anwendung der nachstehend angegebenen Bestandteile das Deckschichtmaterial A.

Deckschichtmaterial A	Gewichtsteile
Acrylharzpulver A	100
Decandicarbonsäure	13
Verlaufmittel	1
	114

Die aus den obigen Bestandteilen gebildete Mischung wird geschmolzen und während 10 Minuten unter Anwendung einer geheizten Walze bei etwa 100° C verknetet. Dann wird die Mischung abgekühlt und zu einem feinen Pulver mit einer Teilchengröße von 20 bis 100 μίτ! vermählen, so daß man das Deckschichtmaterial A erhält.

(D) Beschichtung

Man versieht Stahlplatten (mit den Abmessungen 300x90x0,8 mm. Stahl JlS G 3310, der mit Zinkphosphat vorbehandelt worden ist) durch elektrische Abscheidung mit einer Epoxidester-Harzgrundierung, dann wird unter Anwendung einer Druckluftspritzpistole das auf eine Viskosität von 14 Sekunden eingestellte Grundschichtmaterial A auf die in dieser Weise beschichteten Oberflächen unter Bildung einer Grundschicht A aufgetragen, die nach dem Trocknen eine Dicke von 15 bis 25 μπι aufweist. Man läßt die beschichteten Stahlplatten während etwa 5 Minuten bei Raumtemperatur stehen und trägt dann das Deckschichtmaterial A mit Hilfe einer elektrostatischen Spritzpistole bei einer elektrischen Ladung von -80 KV auf die Oberfläche der beschichteten Stahlplatten unter Bildung einer Schicht mit einer Dicke nach dem Einbrennen von 60 bis 80 μιη auf. Dann brennt man die beschichteten Stahlplatten während 20 Minuten im Ofen bei 170° C ein, um beide Anstrichmittelschichten gleichzeitig auszuhärten. Die in dieser Weise gebildeten Anstriche bzw. Beschichtungen zeigen hervorragende Eigenschaften und keine Narbenbildung, kein Vergilben und kein Orangenschalen-Aussehen, wobei sie auch bezüglich des Metalleffekts und des Glanzes der Anstriche sehr gut sind. Die Ergebnisse der Untersuchung dieser Anstrichschichten sind weiter unten in der Tabelle I angegeben.

Vergleichsbeispiel 1
(A) Herstellung des Grundschichtmaterials B

Für die Herstellung des Grundschichtmaterials B gemäß der folgenden Rezeptur verwendet man die gleiche nichtwäßrige Harzdispersion wie die in Stufe B des Beispiels 1 verwendete.

Grundschichtmaterial B

Gewichtsteile

Nichtwäßrige Harzdispersion
(n-Heptan)

Mit n-Butanol modifizierter Melamin-Formaldehyd-Harzlack (der
60 Gew.-% nichtflüchtige Materialien
enthält)

Nicht-blättriges pulverförmiges
Aluminium enthaltende Paste

125,0

41,7

12,0

178,7

(B) Beschichten

Man beschichtet die in Stufe D des Beispiels 1 beschriebenen, oberflächenbehandelten Stahlplatten mit der gleichen elektrisch aufgebrachten Grundierung und versieht die Stahlplatten dann nach der Verfahrensweise von Beispiel 1 D mit dem Grundschichtmaterial B, wonach man die Platten während fünf Minuten bei Raumtemperatur stehen läßt. Dann trägt man das Deckschichtmaterial A (gemäß Beispie! 1, C) auf die in dieser Weise erhaltenen Stahlplatten auf und härtet die aufgebrachten Anstrichmittelfilme durch Einbrennen. Es ist eine Narbenbildung in den erhaltenen Anstrichfilmen festzustellen, und sie besitzen einen geringen Glanz und zeigen einen verminderten Metalleffekt. Die Ergebnisse der Untersuchung dieser Anstrichfilme sind ebenfalls in der nachstehenden Tabelle I angegeben.

Beispiel 2
(A) Herstellung des Deckschichtmaterials B

Man copolymerisiert eine Monomerenmischung aus 20 Gew.-Teilen Styrol, 25 Gew.-Teilen Methylmethacrylat, 15 Gew.-Teilen n-Butylacrylat, 15 Gew.-Teilen Äthylacrylat, und 25 Gew.-Teilen Hydroxyäthylmethacrylat nach der in Beispiel 1, C beschriebenen Weise unter Bildung des pulverförmigen Acrylharzes B.

Unter Anwendung dieses Harzes bildet man nach der Verfahrensweise von Beispiel 1, C das Deckschichtmaterial B unter Anwendung folgender Rezeptur:

Deckschichtmaterial B	(B)B	Härter	Gewichtsteile
Acrylharzpulver B			65
Blockiertes Isocyanat als			35
Verlaufmittel	cschichten	1
	101

Glanz. Die Eigenschaften dieser Anstrichfilme sind ebenfalls in der weiter unten angegebenen Tabelle 1 aufgeführt.

B e i s ρ i e 1 3
(A) Herstellung des Grundschichtmaterials C

Man copolymerisiert eine Monomerenmischung aus 15 Gew.-Teilen Styrol, 20 Gew.-Teilen Methylmethacrylat, 30 Gew.-Teilen Äthylacrylat, 21 Gew.-Teilen n-Butylmethacrylat, 12 Gew.-Teilen 2-Hydroxyäthylmethacrylat und 2 Gew.-Teilen Acrylsäure in Xylol unter Verwendung von Λ,α'-Azobisisobutyronitril als Polymerisationsinitiator und bildet eine 5Ogew.-°/oige Lösung des Acrylharzes. Unter Anwendung dieser Harzlösung bildet man unter Anwendung der nachstehenden Bestandteile des Grundschichtmaterial C.

Man beschichtet an der Oberfläche behandelte Stahlplatten mit der in Beispiel 1, D beschriebenen elektrisch aufgebrachten Grundierung und versieht sie nach der Verfahrensweise von Beispiel 1 D mit der Grundschicht A (siehe Beispiel 1 B) unter Bildung einer Grundschicht A mit einer Dicke von 30 bis 40 μιτι in getrocknetem Zustand. Die beschichteten Platten läßt man dann während 5 Minuten stehen und versieht sie dann durch elektrostatisches Beschichten mit der Deckschicht B. Beide Schichten werden dann gleichzeitig durch Einbrennen während 25 Minuten bei 170° C ausgehärtet Die in dieser Weise erhaltenen Anstrichfilme sind frei von Narben, nicht gelb verfärbt und zeigen keinen Orangenschalen-Effekt und zeigen auf der anderen Seite einen guten Metalleffekt und einen hohen

Grundschichtmaterial C	Gewichtsteile
5Ogew.-°/oige Acrylharzlösung	160
Lösung A des modifizierten Melamin- Formaldehyd-Harzes (siehe Beispiel I₁ A)	40
Paste, die nichtblättriges pulver förmiges Aluminium enthält	12

212

(B) Beschichten

Man versieht an der Oberfläche behandelte Stahlpiatten mit der in Beispiel 1 D beschriebenen elektrisch abgeschiedenen Grundierung und bringt dann nach der Verfahrensweise von Beispiel 1 D das Grundschichtmaterial C unter Bildung einer Grundschicht C mit einer Dicke nach dem Trocknen von 25 bis 35 μιτι auf. Die beschichteten Oberflächen werden dann während 5 Minuten in einem Ofen auf 100±10°C erhitzt. Anschließend trägt man nach der Verfahrensweise von Beispiel 1, D das Deckschichtmaterial A (siehe Beispiel 1, C) auf die beschichteten Oberflächen auf und brennt das Material während 20 Minuten bei 170°C ein.

Die erhaltenen Anstrichfilme sind frei von Fehlern, wie Narben, Gelbwerden und dem Orangenschalen-Effekt, und zeigen einen ausgezeichneten Metalleffekt und einen guten Glanz. Die Ergebnisse dieses Anstrichs sind ebenfalls in der nachstehenden Tabelle I angegeben.

Vergleichsbeispiel 2
(A) Herstellung des Grundschichtmaterials D

Unter Verwendung der nachstehend angegebenen Bestandteile bildet man ein Grundschichtmaterial D.

Grundschichtmaterial D	Gewichtsteile
5Ogew.-°/oige Acrylharzlösung	160
(siehe Beispiel 3, A)
Mit n-Butanol modifizierter Melamin-	33
Formaldehyd-Harzlack
Paste, die nichtblättriges pulver	12
förmiges Aluminium enthält
	205

(B) Beschichten

Man versieht an der Oberfläche behandelte Stahlplatten mit der in Beispiel 1, D beschriebenen Grundierung und trägt dann nach der Verfahrensweise von Beispiel 1, D das oben beschriebene Grundschichtmaterial D auf. Anschließend läßt man die Platten während 5 Minuten bei Raumtemperatur stehen. Dann bringt man das Deckschichtmaterial A (siehe Beispiel I₁ C) auf die beschichteten Oberflächen auf und brennt die Anstrichmittelfilme während 20 Minuten bei 170⁰C ein. Die erhaltenen Anstrichfilme zeigen Narbenbildung, einen geringen Glanz und sind bezüglich ihres Metalleffekts nicht zufriedenstellend. Weitere Eigenschaften dieser Ar.strichfüme sind in der weiter unten angegebenen Tabelle 1 aufgeführt.

Beispiel 4
(A) Herstellung des Grundschichtmaterials E

Grundschichtmaterial E

Gewichtsteile

Acrylharzemulsion
(Gehalt an nichtflüchtigen
Materialien: 45 Gew.-%)

Wasserlöslicher Acrylharzlack
(Gehalt an nichtflüchtigen
Materialien: 50%)

Lösung A des modifizierten Melamin-Formaldehyd-Harzes
(siehe Beispiel 1, A)

Paste, enthaltend nichtblättriges
pulverförmiges Aluminium

Äthylenglykolmonobutyläther
Diäthylenglykolmonobutyläther

111,1

60,0

40,0

12,0

6,0

235,1

Minuten bei 170⁰C gleichzeitig gehärtet. Die erhaltenen Anstrichfilme sind frei von Oberflächenfehlern, wie Narben, Gelbfärbung und starkem Orangenschalen-Effekt und zeigen einen guten Metalleffekt und einen guten Glanz. Die Eigenschaften dieser Anstrichfilme sind näher in der Tabelle I angegeben.

Vergleichsbeispiel 3
(A) Herstellung des Grundschichtmaterials F

Man bildet das Grundschichtmaterial E unter Anwendung der obigen Bestandteile. Dieses Grundschichtmaterial E ist mit Wasser verdünnbar und enthält 49% nichtflüchtiger Materialien.

(B) Beschichten

Man versieht an der Oberfläche behandelte Stahlplatten mit der in Beispiel 1, D beschriebenen elektrisch aufgebrachten Grundierung. Dann bringt man das Grundschichtmateriai E unter Verwendung eines Verdünners aus 80 Gew.-Teilen entionisiertem Wasser und 20 Gew.-Teilen Diäthylenglykolmonobutyläther auf eine Viskosität von 26 Sekunden. Dann trägt man das verdünnte Grundschichtmaterial E in einer Spritzkabine mit einer Temperatur von 25⁰C und einer relativen Feuchtigkeit von 50% unter Verwendung einer Druckluftspritzpistole auf die erhaltenen Stahlplatten auf und bildet einen Anstrichmittelfilm mit einer Dicke in getrocknetem Zustand von 15 bis 25 μΐη. Man läßt die beschichteten Stahlplatten während 5 bis 10 Minuten bei Raumtemperatur stehen und trägt dann unter Anwendung der in Beispiel 1 D beschriebenen Verfahrensweise durch elektrostatisches Aufspritzen das Deckschichtmaterial A (siehe Beispiel 1, C) auf die beschichteten Oberflächen der Stahlplatten auf. Dann werden beide Anstrichmittelfilme durch Einbrennen während 20

Grundschichtmaterial F	Gewichtsteile
Acrylharzemulsion (siehe Beispiel 4, A)	111,1
Wasserlöslicher Acrylharzlack (siehe Beispiel 4, A)	60,0
Mit Methanol modifizierter Melamin- Formaldehyd- Harzlack (Gehalt an nichtflüchtigen Materialien: 70%)	28,6
Paste, enthaltend nicht-blättriges pulverförmiges Aluminium	12,0
Isopropylalkohol	12,0

223,7

Unter Anwendung der obigen Bestandteile bildet man das Grundschichtmaterial F, das 48% nichtflüchtige Materialien enthält und mit Wasser verdünnt werden kann.

(B) Beschichten

Man versieht an der Oberfläche behandelte Stahlplatten mit der in Beispiel 1, D beschriebenen elektrisch aufgebrachten Grundierung. Nach der Verfahrensweise von Beispiel 4, B bringt man das Grundschichtmaterial F auf die Oberfläche der grundierten Stahlplatten auf und läßt die beschichteten Stahlplatten während 5 bis 10 Minuten bei Raumtemperatur stehen. Dann bringt man das Deckschichtmaterial A (siehe Beispiel 1, C) durch elektrostatisches Aufspritzen auf die beschichteten Stahlplatten auf und brennt die Anstrichmittelschichten während 20 Minuten bei 170⁰C ein. Die erhaltenen Anstrichfilme zeigen Narben und Gelbverfärbung, einen geringen Metalleffekt und einen schlechten Glanz. Die Untersuchungsergebnisse der Anstrichmittelfilme sind ebenfalls in der nachstehenden Tabelle I angegeben.

Beispiel 5

(A) Herstellung der Lösung B des modifizierten
Melamin-Formaldehyd-Harzes

Unter Verwendung von 126 Gew.-Teilen Melamin, 550 Gew.-Teilen einer 37gew.-%igen wäßrigen Formaldehydlösung und 1000 Gewichtsteilen Diäthylenglykolmonobutyläther führt man die Reaktion nach der Stufe A des Beispiels 1 durch und erhält eine Lösung B eines modifizierten Melamin-Formaldehyd-Harzes, die 50 Gew.-% nichtflüchtige Materialien enthält

(B) Herstellung des Grundschichtmaterials G

Unter Anwendung der nachstehenden Bestandteile bereitet man das Grundschichtmaterial G.

Grundschichtmaterial G

Gewichtsteile

50 gew.-%ige Acrylharzlösung
(siehe Beispiel 3, A)

Lösung B des modifizierten Melamin-Formaldehyd-H arzes

Paste enthaltend nichtblättriges
pulverförmiges Aluminium

160
40
12

212

(C) Beschichten

Man versieht an der Oberfläche vorbehandelte Stahlplatten durch elektrische Beschichtung mit der in Beispiel 1, D beschriebenen Grundierung. Unter Anwendung der Beschichtungsmethode von Beispiel 1, D bringt man das oben angegebene Grundschichtmaterial G unter Bildung von Anstrichmittelfilmen mit einer Dicke in getrocknetem Zustand von 20 bis 30 μιτι auf die Stahlplatten auf. Dann läßt man die Platten während 5 Minuten bei Raumtemperatur stehen, trägt dann das Deckschichtmaterial A (siehe Beispiel 1 C) auf die Stahlplatten auf und brennt die Schichten während 20 Minuten bei 170°C ein. Die erhaltenen Anstrichfilme sind frei von Fehlern, wie Narben, Gelbverfärbung und starkem Orangenschalen-Effekt, und zeigen einen guten Metalleffekt und einen guten Glanz. Die anderen Eigenschaften dieser Anstrichfilme sind in der nachstehenden Tabelle I angegeben.

Vergleichsbeispiel 4

(A) Herstellung der Lösung C, enthaltend ein
modifiziertes Melamin-Formaldehyd- Harz

Unter Verwendung von 126 Gewichtsteilen Melamin, 550 Gew.-Teilen einer 37gew.-°/oigen wäßrigen Formaldehydlösung und 1000 Gew.-Teilen Tridecanol (Siedepunkt bei 0,98 bar etwa 270° C) führt man die Reaktion nach der Verfahrensweise von Beispiel 1, A durch und erhält eine Lösung eines modifizierten Melamin-Formaldehyd-Harzes, die 50 Gew.-% nichtflüchtige Materialien enthält.

(B) Herstellung des Grundschichtmaterials H

Man bereitet das Grundschichtmaterial H unter Anwendung der nachstehend angegebenen Bestandteile:

Grundschichtmaterial H	Gewichtsteile
50gew.-°/oige Acrylharzlösung	160
(siehe Beispiel 3, A)
Lösung C des modifizierten Melamin-	40
Formaldehyd-Harzes
Paste, enthaltend nichtblättriges	12
pulverförmiges Aluminium

212

(C) Beschichten

Man versieht an der Oberfläche vorbehandelte Stahlplatten mit der elektrisch aufgebrachten Grundierung gemäß Beispiel 1, D. Nach der in Beispiel 1, D beschriebenen Beschichtungsweise bringt man das Grundschichtmaterial H unter Bildung eines Anstrichvon 20 bis 30 μπι auf die in dieser Weise vorbereiteter Stahlplatten auf. Man läßt die Stahlplatten danr während 5 Minuten bei Raumtemperatur stehen, bring! dann das Deckschichtmateria] A (siehe Beispiel 1, C) aul die Stahlplatten auf und brennt das Material während 2C Minuten bei 170° C ein. Obwohl die gebildeten Anstrichfilme keine Narbenbildung zeigen, zeigen sie eine Verschlechterung des Metalleffekts, der Lösungsmittelbeständigkeit und der physikalischen Eigenschaften, insbesondere der Härte). Die Untersuchungsergebnisse dieser Anstrichfilme sind ebenfalls in der Tabelle 1 angegeben.

Beispiel 6

(A) Herstellung der Lösung D eines modifizierten Melamin-Formaldehyd-Harzes

Unter Verwendung von 126 Gew.-Teilen Melamin 550 Gew.-Teilen einer 37gewkhtsprozent'igen wäßrigen Formaldehydlösung und 10G0 Gew.-Teilen 1-Nonanol führt man die Reaktion nach der Stufe A des Beispiels i durch und erhäl: eine Lösung D enthaltend das modifizierte M· 'amin-Formaldehyd-Harz, die 50 Gew.-°/o nichtflüchtige Materialien enthält.

(B) Herstellung des Grundschichtmaterials I

Man bereitet das Grundschichtmaterial I unter Anwendung der nachstehend angegebenen Bestandteile

Grundschichtmaterial I	Gewichtsteile
5Ogew.-°/oige Acrylharzlösung (siehe Beispiel 3, A)	160
Lösung D des modifizierten Melamin- Formaldehyd-Harzes	40
Paste enthaltend nichtblättriges pulverförmiges Aluminium	12 212
(C) Beschichten

Man versieht an der Oberfläche behandelte Stahlplatten elektrisch mit der Grundierung gemäß Beispiel 1, D. Nach der Beschichtungsmethode von Beispiel 1, D trägt man das in der obigen Weise gebildete Grundschichtmaterial I auf die in dieser Weise behandelten Stahlplatten auf und bildet Anstrichmittelfilme mit einer Dicke von 20 bis 30 μπι in getrocknetem Zustand. Man läßt die Platten dann während 1 Minute bei Raumtemperatur stehen, bringt dann das Deckschichtmaterial A (siehe Beispiel 1, C) auf die Stahlplatten auf und brennt das Material während 20 Minuten bei 17O⁰C ein. Die ir dieser Weise gebildeten Anstrichfilme sind frei vor Fehlern, wie Narben, Gelbverfärbung und starkem Orangenschalen-Effekt und zeigen guten Metalleffekt und einen guten Glanz. Die Ergebnisse dieses Anstrichfilms sind ebenfalls in der Tabelle I angegeben.

Beispiel 7

(A) Herstellung der Lösung E enthaltend ein
modifiziertes Melamin-Formaldehyd-Harz

Unter Verwendung von 126 Gew.-Teilen Melamin 550 Gew.-Teilen einer 37gew.-%igen wäßrigen Formaldehydlösung von 1000 Gew.-Teilen 1-Undecanol führt man die Reaktion von Beispiel 1, A durch. In diesei IHm cmc rno\jiiizicrtc iviCiarnin-rorrnsiuG-

030 132/372

hyd-Harz enthaltende Lösung E, die 50 Gew.-% nichtflüchtige Materialien enthält

(B) Herstellung der Grunrischichtmaterials J

Man bildet das Grundschichtmaterial ] unter Anwendung der nachstehenden Bestandteile:

Grundschichtmaterial J Gewichtsteile

50gew.-%ige Acrylharzlösung
(siehe Beispiel 3, A)

Lösung E des modifizierten Melamin-Formaldehyd-Harzes

Paste, enthaltend nichtblättriges
pulverförmiges Aluminium

160
40
12

212

(C) Beschichten

Man versieht an der Oberfläche vorbehandelte Stahlplatten elektrisch mit der Grundierung von Beispiel 1, D. Nach der Beschichtungsmethode von Beispiel 1, D bringt man das in der obigen Weise gebildete Grundschichtmaterial J unter Bildung efnes Anstrichmittelfilrm, der in getrocknetem Zustand eine Dicke von 20 bis 30 μπι aufweist, auf die in dieser Weise gebildeten Stahlplatten auf. Man läßt die Platten dann während i0 Minuten bei Raumtemperatur stehen, beschichtet sie anschließend mit dem Deckschichtmaterial A (siehe Beispiel 1, C) und brennt sie während 20 Minuten bei 170⁰C ein. Die in dieser Weise erhaltenen Anstrichfilme sind frei von Fehlern wie Narben, Gelbverfärbung und starkem Orangenschalen-Effekt, und zeigen einen guten Metalleffekt und einen guten Glanz. Die Eigenschaften dieser Anstrichfilme sind in der nachstehenden Tabelle I ebenfalls angegeben.

Beispiel 8

(A) Lösung F eines modifizierten
Melamin-Formaldehyd-Harzes

Unter Verwendung von 126 Gew.-Teilen Melamin, 550 Gew.-Teilen einer 37 gew.-%igen wäßrigen Formaldehydlösung und 1000 Gew.-Teilen Äthylenglykoimonoacetat führt man die Reaktion nach der Verfahrensweise von Beispiel I₁A durch und erhält eine das modifizierte Melamin-Formaldehyd-Harz enthaltende Lösung F, die 50 Gew.-% nichtflüchtige Materialien enthält.

(B) Herstellung des Grundschichtmaterials K.

Man bildet das Grundschichtmaterial K unter Anwendung der nachstehend angegebenen Bestandteile:

IO

i>

Grundschichtmaterial K	Gewichtsteile
50gew.-%ige Acrylharzlösung	160
(siehe Beispiel 3, A)
Lösung F des modifizierten Melamin-	40
Formaldehyd-Harzes
Paste, enthaltend nichtblättriges	12
pulverförmiges Aluminium
	212
(C) Beschichten

>o Man versieht an der Oberfläche vorbehandelte Stahlplatten mit der elektrisch aufgebrachten Grundierung gemäß Beispiel 1, D. Unter Anwendung der Beschichtungsmethode von Beispiel 1, D trägt man das Grundschichtmaterial K. auf die in dieser Weise vorbehandelten Stahlplatten auf und bildet Anstrichmittelfilme, die nach dem Trocknen eine Dicke von 20 bis 30 μπι besitzen. Dann läßt man die Platten während 5 Minuten bei Raumtemperatur stehen, bringt dann das Deckschichtmaterial A (siehe Beispiel 1, C) auf die Stahlplatten auf und brennt die Schichten während 20 Minuten bei 170⁰C ein. Die in dieser Weise erhaltenen Anstrichfilme sind frei von Fehlern wie Narben, Gelbverfärbung und starkem Orangenschalen-Effekt, und zeigen einen guten Metalleffekt und einen guten Glanz. Die Eigenschaften dieses Anstrichfilms sind ebenfalls in der nachfolgenden Tabelle I angegeben.

Die in der nachstehenden Tabelle 1 angegebenen Bewertungen der Anstrichfilme erfolgten mit dem bloßen Auge unter Anwendung folgenden Bewertungsmaßstabs:

Gut:

Es sind keine Fehler in dem Anstrichfilm festzustelr> len.

Zufriedenstellend:

Es ist ein geringer Fehler festzustellen.
Weniger zufriedenstellend:

Es sind gelegentlich Fehler festzustellen.

Schlecht:

Es sind starke Fehler in den Anstrichfilmen festzustellen.

Tabelle

Anstrichfilm

Beispiel

Grundschichl

Beispiel 1 A
Vergleichs- B

Deckschicht

Mittlere Dicke
des trockenen
Films (μτη)

Grund- Deckschicht schicht

Modifizierungsmittel für das Melamin-Formaldehyd-Harz Aussehen dos
Anstrichfilms

Metallisches
Aussehen

Glanz

gut

18 72 Athylenglykol- gut

monobutyläther

17 74 n-Butanol weniger zufrieden- zufrieden- schlecht

stellend (Narben) stellend

t
I

Fortsetzung

Grund

19

Mittlere

28 25 884

Dicke

Deck

Modifizierungs

20

Aussehen des

Metalli

Glanz

d

Anstrichfilm

schicht

des trockenen

schicht

mittel für das

Anstrichfilms

sches

¥

gemäß

Deck

Films (μιη)

70

Melamin-Form-

Aussehen

U

Beispie!

schicht

aldehyd-Harz

ti--·
!■V.

Grund

75

";

schicht

A

35

73

Äthylenglykol-

gut

Beispiel 2

monobutyläther

C

B

30

75

Äthylenglykol-

gut

Beispiel 3

monobutyläther

h

D

A

18

73

n-Butanol

weniger zufrieden

zufrieden

schlecht

I

Vergleichs

stellend (Narben)

stellend

fei
ft"

beispiel 2

E

A

20

Äthylenglykol-

gut

Γ' ΐ

Beispiel 4

80

monobutyläther

I

F

A

18

Methanol

weniger zufrieden

zufrieden

Vergleichs

78

stellend (Narben,

stellend

beispiel 3

A

Gelbverfärbung)

Pi

G

25

72

Diälhylenglykol-

gut

Beispiel 5

80

monobutyläther

I-!·'

H

A

23

75

Tridecanol

schlecht

zufrieden

gut ;

Vergleichs

stellend

beispiel 4

I

A

21

1-Nonanol

gut

Beispiel 6

J

29

1-Undecanol

gut

Beispiel 7

K

A

23

Äthylenglykol-

gut

g^ut i

j.·

Beispiel 8

A

monoacetat

A

[■

Vergleichsbeispiel 5

Zur weiteren Verdeutlichung des erfindungsgemäß erzielbaren überraschend großen technischen Fortschritts wurden Vergleichsversuche durchgeführt, bei denen die erfindungsgemäße Verfahrensweise mit -to denjenigen der DE-OS 25 57 487 und 25 57 434 verglichen wurde.

A) Probenherstellung

1. Erfindungsgemäße Probe Man bereitet die Probe nach der Verfahrensweise von Beispiel 4 unter Anwendung der dort beschriebenen Materialien. Die Grundschicht wird mit einem Metalleffektanstrichmittel gebildet, das aus einem wäßrigen Acrylharz und dem w in Beispiel 1 verwendeten modifizierten MeIamin/Formaldehyd-Harz A gebildet wurde, während die Deckschicht unter Verwendung des Deckschichtmaterials A von Beispiel 1 gebildet wurde (Acrylharzpulver und Decandicarbonsäu- v> re als Härter).

2. Probe gemäß der DE-OS 25 57 487

Man bereitet die Probe durch Beschichten des Substrats mit dem Anstrichmittel von Beispiel 1 der DE-OS 25 57 487 unter Anwendung der m> Verfahrensweise von Beispiel 1E (hierzu wurde nach dem Auftragen der Grundschicht während 10 Minuten auf 107°C erhitzt, worauf die Pulverbeschichlung aufgetragen und während 25 Minuten bei 177°C eingebrannt wurde). μ

Die verwendete Grundschicht wurde unter Anwendung eines Metalleffeklanstrichmittels aus einem wäßrigen Acrylcopolymeren und Hexakisnielhoxymeihylmelamin gebildet. In diesem Fall wurden Ruß und das blaue Pigment nicht eingearbeitet. Als Deckschicht wurde ein pulverförmiges Anstrichmittel auf der Grundlage eines mit Azelainsäure härtenden Acrylharzes gebildet.
3. Probe gemäß DE-OS 25 57 434

In diesem Fall wurde das Substrat nach der Verfahrensweise von Beispiel 5 der DE-OS 25 57 434 beschichtet (nach dem Auftragen der Grundschicht wurde diese während 10 Minuten bei 107⁰C eingebrannt, worauf das Material 2 Minuten bei Raumtemperatur stehengelassen und mit der Deckschicht versehen wurde, die während 30 Minuten bei 163°C eingebrannt wurde). Zu Vergleichszwecken wurde eine weitere Probe unter Anwendung der Verfahrensmaßnahmen von Beispiel 1 dieser DE-OS 25 57 434 bereitet.

Das verwendete Grundschichtmaterial bestand aus einem wäßrigen Acrylcopolymeren und Hexakismethoxymethylmelamin. Bei diesem Test wurden Ruß und blaues Pigment nicht verwendet. Die Deckschicht bestand aus einem transparenten wäßrigen Beschichtungsinaterial, das man dadurch erhält, daß man die Aluminiumschuppen aus dem Grundbeschichtungsmaterial wegläßt.
B) Testergebnis

Der Vergleich der erhaltenen Proben erfolgte unter Anwendung des Bewertungsmaßstabes, der in der Spalte21/22 angegeben ist. Hierbei wurden die folgenden Ergebnisse erhalten:

	21	28 25 884	22	Beispiel 5
	Erfindung (Beispiel 4)	DE-OS 25 57 487 Beispiel 1	DE-OS 25 57 434 Beispiel 1	weniger zufriedenstellend weniger zufriedenstellend weniger zufriedenstellend
Aussehen des Vnstrichfilms Metallisches Aussehen jlanz	gut gut gut	weniger zufriedenstellend*) zufriedenstellend zufriedenstellend	zufriedenstellend weniger zufriedenstellend weniger zufriedenstellend

*) Das Material ist mit der beim Einbrennen der Grundschicht vorhandenen Atmosphäre verunreinigt, es haftet Staub an etc.

C) Aus den obigen Ergebnissen ist ohne weiteres zu als die Verfahrensweisen der genannten Entgegenersehen, daß das erfindungsgemäße Metalleffekt- 13 haltungen, bei denen ein Grundbeschichtungsmatelackierverfahren, bei dem ein Grundschichtmaterial rial verwendet wird, das Hexakismethoxymethylverwendet wird, das ein mit einer bestimmten melamin enthält. Dabei läßt sich insbesondere die Hydroxyverbindung modifiziertes Melaminharz überraschende Verbesserung der gebildeten Anenthält, zu wesentlich besseren Ergebnissen führt Strichmittelüberzüge erkennen.

Claims

Patentanspruch:

Metalleffekt-Lackierverfahren, bei dem ein erstes, flüssiges, hitzehärtbares Anstrichmittel, das ein hitzehärtbares Harz als filinbildenden Bestandteil, ein modifiziertes Melamin-Formaldehyd-Harz als Vernetzungsmittel dafür und ein Pigment, das dem fertigen Anstrich ein metallisches Aussehen verleiht, enthält, auf das Substrat aufgebracht darauf ein zweites, transparentes, hitzehärtbares Anstrichmittel aufgebracht und anschließend beide aufgebrachten Schichten eingebrannt und gleichzeitig ausgehärtet werden, dadurch gekennzeichnet, daß das verwendete erste hitzehärtbare Anstrichmittel als Vernetzungsmittel ein mit einer Monohydroxyverbindung mit einem Siedepunkt im Bereich von 150 bis 250⁰C bei 0,98 bar, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aliphatische einwertige Alkohole, aromatische einwertige Alkohole, alicyclische einwertige Alkohole, Glykolmonoalkyläther und GIykolmonoalkylester umfaßt, modifiziertes Melamin-Formaldehyd-Harz enthält und man als zweites hitzehärtbares Anstrichmittel ein pulverförmiges Anstrichmittel verwendet.